Реферат по предмету "Производство"


Расчет сушильной установки 2

--PAGE_BREAK--




,

,

,


,


,


,


,


,

,

Найдем критерий Био:

,                                           (2.4.6)

где — коэффициент теплопроводности кости, Вт/мК;

 = 0,217 Вт/мК; [1]



Правая часть уравнения безразмерного температурного напора (см. выше) является сложной функцией критериев Фурье и Био. Для расчета его представим кубик кости как три друг к другу прилегающие пластины. В этом случае температура тела будет являться функцией только одной координаты, т.е. толщины пластины. При этом сток теплоты через торцы пластины не будет искажать профиль температуры в поперечном направлении. Также будем считать, что в процессе нагревания температура среды остается неизменной. Тогда

,                    (2.4.7)

т.к Fo>0,2, то можно ограничится первым членом ряда, тогда



и безразмерная температура внутри пластины равна

, где при Bi=3,9, N=1,229; =1,2646. [4 с.41]

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

Для кости имеющей форму куба решением уравнения безразмерного температурного напора будет служить произведение

                           (2.4.8)

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

Найдем температуру в центре кости ,0С в зависимости от времени нагрева.

                                (2.4.9)

С,

0С,

0С,

0С,

0С,

0С,

0С,

0С,

0С,

0С,



По данным расчета составим расчетную таблицу 2.4.1, в которую запишем  распределение температуры внутри кости, безразмерную температуру и критерий Foв зависимости от времени нагрева сырья.

Таблица 2.4.1

Время нагрева , с

Критерий Фурье, Fo

Безразмерная температура,

Температура внутри кости t, 0C

60

0,3

0,763

65,02

120

0,6

0,473

80,23

180

1

0,251

84,29

240

1,3

0,156

84,83

300

1,7

0,0823

84,9748

360

2

0,0511

84,994015

420

2,3

0,0317

84,9985645

480

2,7

0,017

84,9997795

540

3

0,0104

84,99994942

600

3,3

0,0065

84,99998767

660

3,7

0,0034

84,99999825

3. Расчёт центрифуги 

3.1 Определение коэффициента теплопередачи со стороны греющего пара к продукту.

Определим коэффициент теплопередачи от острого пара ( Р = 0,39 МПа ) к продукту, Вт/(м2 К) по формуле

                                           ,                                                 (3.1.1)

где αб – коэффициент теплоотдачи бульона, Вт/(м2 К);

αп -  коэффициент теплоотдачи пара,  Вт/(м2 К), возьмем из расчета жироотделителя, αп = 20122,34 Вт/(м2 К).
Коэффициент теплоотдачи бульона к кости αб, Вт/(м2 К) найдём по формуле

,                                                  (3.1.2)

где Nuб – критерий Нуссельта;

λб – коэффициент теплопроводности бульона при t = 75ºС, Вт/(м К); [3 с.58]

λб =0,469 Вт/(м К);     

R– внутренний радиус ротора, м; l = 0,4 м. [7 с.5]

Критерий Нуссельта для бульона определим в зависимости от числа Re.

если Re

;                            (3.1.3)

если Re>5*105 то

,                         (3.1.4)

где Re– критерий Рейнольдса;

Pr– критерий Прандтля;

— данное отношение примем равное единице.
Найдем критерий Прандтля для бульона при t=80ºС.

,                                                    (3.1.5)

где сб – удельная теплоёмкость бульона при 75ºС, Дж/(кг К);

сб = 0,389 *103 Дж/(кг К); [1 с.28]

μб   — динамический коэффициент вязкости бульона при 75ºС, Па с;

μб = 3,44*10-3 Па с; [3 с.58]

λб – коэффициент теплопроводности бульона, Вт/(м К); λб = 0,469 Вт/(м К);


Рассчитаем критерий Рейнольдса

,                                               (3.1.6)

где Uос  — скорость осаждения частиц жира при турбулентном режиме движения, м/с;

d – внутренний диаметр ротора, м; d = 0,8 м;

ρб   — плотность бульона, кг/м3; ρб  = 923 кг/м3

μб  — динамический коэффициент вязкости жиромассы при 75ºС, Па с;                                      μб = 3,44*10-3 Па с.

Скорость движения жиромассы определим исходя из уравнения баланса сил, действующих на частицу, осаждающуюся в центрифуге

 ,                                                             (3.1.7)

где d – диаметр частицы жира, м; d = 0,004 м;

ρк – плотность кости, кг/м3; ρк = 1681 кг/м3; [1 с.28]

ρб – плотность бульона, кг/м3; ρб = 923 кг/м3;

ξ – коэффициент гидравлического сопротивления; ξ = 0,44 при турбулентном режиме;

Кр – фактор разделения;

,                                             (3.1.8)

где w– окружная скорость вращения ротора, рад/с; w=126,2 3рад/с;

g – ускорение свободного падения, м2/c; g = 9,81 м2/c;


Тогда



С учетом значений найденных по формулам (3.1.7) и (3.1.8) определим число Re

;

Т.к. получившееся значение критерия Reсоответствует турбулентному режиму, тогда

=0,66 *2135770,5 *2,850,33 = 430,94.

Тогда, коэффициент теплоотдачи со стороны бульона к кости

 Вт/(м2 К);

Получаем, что коэффициент теплопередачи со стороны греющего острого пара к продукту будет равен

 Вт/(м2 К)
3.2 Расчет температуры в центре продукта

Найдем величину безразмерного температурного напора. Исходя из уравнения нестационарной теплопроводности (при постоянстве теплофизических характеристик нагреваемого тела) и с учетом начальных и граничных условий 3-го рода имеем

,                                       (3.2.1)

где — температура кости на входе в центрифугу,˚С; =820С; — температура внутри кости,˚С; — критерий Фурье; — критерий Био. [4 с.43]

,                                                         (3.2.2)

где ак – коэффициент температуропроводности, м2/с, ак = 1.7*10-7; [3 с.498]

— время нагревания кости, =240 с; l– линейный размер кости, м; l=0,004м. [1 с.98]









Найдем критерий Био:

,                                                (3.2.3)

где — коэффициент теплопроводности кости, Вт/мК; = 0,469 Вт/м К; [1 с.28]


Правая часть уравнения безразмерного температурного напора (см. выше) является сложной функцией критериев Фурье и Био. Для расчета его представим кубик кости как три друг к другу прилегающие пластины. В этом случае температура тела будет являться функцией только одной координаты, т.е. толщины пластины. При этом сток теплоты через торцы пластины не будет искажать профиль температуры в поперечном направлении. Также будем считать, что в процессе нагревания температура среды остается неизменной. Тогда

    ,               (3.2.4)

т.к Fo>0,2, то можно ограничится первым членом ряда, тогда



и безразмерная температура внутри пластины равна

, где при Bi=4,3, N=1,233; =1,2786. [4 с.41]








Для кости имеющей форму куба решением уравнения безразмерного температурного напора будет служить произведение

                         (3.2.5)

    продолжение
--PAGE_BREAK--


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.